[發(fā)明專利]接收電路、發(fā)送電路、微控制器及電力線載波通信方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010123198.4
• 申請(qǐng)日: 2010-03-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102195677A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-09-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡亞軍;潘松;崔健;陳光勝;王銳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島東軟載波科技股份有限公司;上海海爾集成電路有限公司
• 主分類號(hào): H04B3/54
• 分類號(hào): H04B3/54;H04L27/22;H04L27/14
• 代理公司: 北京同立鈞成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11205
• 代理人: 劉芳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力線載波通信技術(shù)，尤其涉及一種接收電路、發(fā)送電路、微控制器及電力線載波通信方法。

背景技術(shù)

電力線載波通信所要解決的主要問(wèn)題之一是：如何在電力噪聲極其復(fù)雜的環(huán)境下調(diào)制、解調(diào)及處理通信信號(hào)。目前，國(guó)內(nèi)外陸續(xù)推出很多應(yīng)用于電力線通信的芯片；例如：美國(guó)Echelon公司的PL31系列產(chǎn)品、瑞士STMicroelectronics公司的ST7538芯片，對(duì)電力線載波通信的發(fā)展做出了很大貢獻(xiàn)。

圖1為現(xiàn)有一種電力線載波通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，該系統(tǒng)對(duì)來(lái)自電力線耦合電路15的載波信號(hào)經(jīng)模擬前端電路14中的接收前端放大后直接送入電力線收發(fā)器13，在中央控制器12控制下進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換并由數(shù)字信號(hào)處理器(Digital?Signal?Processor；簡(jiǎn)稱為：DSP)進(jìn)行解調(diào)；對(duì)于來(lái)自應(yīng)用系統(tǒng)11的數(shù)字信號(hào)，該系統(tǒng)在中央控制器12的控制下，由電力線收發(fā)器13對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行調(diào)制并經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換成模擬載波信號(hào)后，直接由模擬前端電路14中的發(fā)射放大器進(jìn)行放大，并經(jīng)電力線耦合電路15發(fā)送出去。圖1所示的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，效果不理想；例如：只能適用于電力噪聲干擾小的環(huán)境，只能采用單一調(diào)制方式，且采用通用DSP，其制造成本相對(duì)較高。

圖2為現(xiàn)有另一種電力線載波通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2所示，該系統(tǒng)由模擬前端電路21對(duì)載波信號(hào)進(jìn)行帶通濾波后，再經(jīng)中頻濾波器22送給頻移鍵控(Frequency-shift?keying；簡(jiǎn)稱為：FSK)解調(diào)器23進(jìn)行解調(diào)，并通過(guò)串行通信接口24將解調(diào)后的數(shù)據(jù)提供給微控制器進(jìn)行處理；以及通過(guò)串行通信接口24將數(shù)字信號(hào)提供給FSK調(diào)制器25進(jìn)行調(diào)制并由發(fā)射濾波器26進(jìn)行濾波后，通過(guò)模擬前端電路21對(duì)調(diào)制后的載波信號(hào)進(jìn)行濾波、放大后發(fā)送出去。其中，F(xiàn)SK調(diào)制器或FSK解調(diào)器的頻率以及各濾波器的濾波參數(shù)由控制寄存器27控制。該技術(shù)方案通過(guò)串行通信接口將數(shù)據(jù)發(fā)送給微控制器進(jìn)行外部處理，增加了相關(guān)產(chǎn)品的復(fù)雜度和制造成本，且該技術(shù)方案也只能在FSK一種調(diào)制方式下使用。此外，現(xiàn)有技術(shù)中，也有采用相移鍵控調(diào)制(Phase?Shift?Keying簡(jiǎn)稱為：PSK)方式對(duì)電力通信信號(hào)進(jìn)行調(diào)制解調(diào)的方案，其與前述采用FSK的調(diào)制電路基本相同，但也同樣只能在PSK一種調(diào)制方式下使用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種接收電路、發(fā)送電路，微控制器及電力線載波通信方法，用以解決現(xiàn)有電力線載波通信系統(tǒng)只適用于一種調(diào)制或解調(diào)方式的缺陷，可以采用不同的調(diào)制或解調(diào)方式對(duì)電力線載波信號(hào)進(jìn)行處理。

本發(fā)明提供一種接收電路，包括：

模擬放大器，用于與電力線耦合電路連接，接收電力線載波信號(hào)并進(jìn)行放大；

接收濾波器，與所述模擬放大器連接，用于對(duì)所述模擬放大器輸出的電力線載波信號(hào)進(jìn)行濾波；

模數(shù)轉(zhuǎn)換器，與所述接收濾波器連接，用于將所述接收濾波器輸出的濾波后的電力線載波信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；

數(shù)字混頻器，與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接，用于對(duì)所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行混頻；

數(shù)字濾波器，與所述數(shù)字混頻器連接，用于對(duì)所述數(shù)字混頻器輸出的混頻后的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行濾波；

數(shù)字解調(diào)器，與所述數(shù)字濾波器連接，用于對(duì)所述數(shù)字濾波器濾波得到的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行FSK解調(diào)或PSK解調(diào)，并輸出解調(diào)得到的信號(hào)。

本發(fā)明提供一種發(fā)送電路，包括：依次連接的數(shù)字調(diào)制器、增益控制器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、發(fā)送濾波器和發(fā)送放大器；

所述數(shù)字調(diào)制器用于對(duì)接收的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行FSK調(diào)制或PSK調(diào)制；所述增益控制器用于對(duì)所述數(shù)字調(diào)制器輸出的調(diào)制信號(hào)進(jìn)行放大；所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器用于將所述增益控制器輸出的放大后的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)；所述發(fā)送濾波器用于對(duì)所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器輸出的模擬信號(hào)進(jìn)行濾波；所述發(fā)送放大器用于對(duì)所述發(fā)送濾波器輸出的濾波后的模擬信號(hào)進(jìn)行放大形成電力線載波信號(hào)，并輸出所述電力線載波信號(hào)。

本發(fā)明提供一種微控制器，包括中央處理器和接收電路；所述接收電路包括：

模擬放大器，用于與電力線耦合電路連接，接收電力線載波信號(hào)并進(jìn)行放大；

接收濾波器，與所述模擬放大器連接，用于對(duì)所述模擬放大器輸出的電力線載波信號(hào)進(jìn)行濾波；

模數(shù)轉(zhuǎn)換器，與所述接收濾波器連接，用于將所述接收濾波器輸出的濾波后的電力線載波信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；

數(shù)字混頻器，與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接，用于對(duì)所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行混頻；

數(shù)字濾波器，與所述數(shù)字混頻器連接，用于對(duì)所述數(shù)字混頻器輸出的混頻后的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行濾波；